基于五棱镜的大型平行光管焦面监测技术及误差修正方法 被引量：7

1

作者 李响 张晓辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期2251-2256,共6页

大型平行光管在进行空间环境模拟实验中由于受到温度、气压大幅改变的影响,离焦现象较为严重,为了解决该状态下平行光管离焦量检测难度较大、检测精度不高等问题,提出了一种针对大口径长焦距平行光管焦面位置检测的新方法,可以对平行光... 大型平行光管在进行空间环境模拟实验中由于受到温度、气压大幅改变的影响,离焦现象较为严重,为了解决该状态下平行光管离焦量检测难度较大、检测精度不高等问题,提出了一种针对大口径长焦距平行光管焦面位置检测的新方法,可以对平行光管的离焦量进行实时的监测。分析了由五棱镜引入的主要系统误差,并使用更新基准数据的方法将其修正。在口径为700mm焦距为18m的平行光管上进行了实验,结果表明该系统检焦精度在150μm以内,满足实验室对大型平行光管焦面位置精度小于200μm的指标要求。 展开更多

关键词 焦面监测 平行光管 五棱镜 大口径

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库德光路的五棱镜安装方法 被引量：2

2

作者 李庆波 王惠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期792-795,共4页

为实现库德光路的快速高精度装调,提供了一种基于自准直原理的五棱镜安装方法,给出了库德光路的原理和安装方法,并对组装后的库德光路进行误差分析。得出应用此方法安装库德光路的光学静态误差在15″以内,满足一般库德光路的技术要求。... 为实现库德光路的快速高精度装调,提供了一种基于自准直原理的五棱镜安装方法,给出了库德光路的原理和安装方法,并对组装后的库德光路进行误差分析。得出应用此方法安装库德光路的光学静态误差在15″以内,满足一般库德光路的技术要求。因此,此方法不仅可以适用于库德光路,对反射镜的安装也有一定的借鉴和参考。 展开更多

关键词 库德光路 快速高精度装调 自准直原理 五棱镜

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用五棱镜法调校平行光管原理的探讨 被引量：7

3

作者 付跃刚 王志坚 王成伟 《长春光学精密机械学院学报》 2002年第1期11-13,共3页

对五棱镜用于调校平行光管方法的原理进行了深入探讨,对用五棱镜调校平行光管方法中五棱镜作用与一小孔光阑相当的结论提出质疑,并分析用五棱镜调校平行光管的方法的原理与消视差法相同,使用五棱镜是因其成象特性。

关键词 五棱镜法 平行光管 特征方向

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五棱镜扫描技术检测大口径平面镜的误差分析 被引量：12

4

作者 戚二辉 罗霄 +2 位作者 李明 郑立功 张学军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期639-646,共8页

五棱镜扫描检测具有结构简单、检测周期短等优点,可以实现大口径平面镜低阶像差的高精度检测,是指导大口径平面镜光学加工过程的一种有效途径。为使大口径平面镜检测系统中的五棱镜扫描技术更加完善,通过理论分析和计算模拟,对五棱镜检... 五棱镜扫描检测具有结构简单、检测周期短等优点,可以实现大口径平面镜低阶像差的高精度检测,是指导大口径平面镜光学加工过程的一种有效途径。为使大口径平面镜检测系统中的五棱镜扫描技术更加完善,通过理论分析和计算模拟,对五棱镜检测系统中的主要误差源,包括五棱镜制造误差、温度梯度的影响、元件位置误差、光束定位误差、自准直仪测量误差等进行研究,形成了比较完善的误差分析的数理结果。计算结果表明,在当前实验室技术条件下,五棱镜扫描检测系统在单个测量点处的测量不确定度达到230 nrad,其中影响五棱镜检测系统测量精度的主要因素为自准直仪的测量精度与温度的影响。研究结果给出了工程实际中提高五棱镜扫描系统检测精度与减小测量误差的注意事项,并可用于指导系统设计时的误差分析及精度分配。 展开更多

关键词 测量 光学检测 五棱镜扫描系统 光线矢量追迹 误差分析

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五棱镜角度制造误差对转向角的影响 被引量：4

5

作者 温中凯 张庆君 +2 位作者 李爽 雷文平 黄颖 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第3期93-101,共9页

工程中计算五棱镜角度制造误差对出射光线转向角影响的方法有很多,但计算精度都存在不足。为了推导出一种计算结果恒为真值的方法,文章对几种常规方法进行了研究分析,并以解析几何为基础,代入符号规则,推导出了一种计算角度制造误差影... 工程中计算五棱镜角度制造误差对出射光线转向角影响的方法有很多,但计算精度都存在不足。为了推导出一种计算结果恒为真值的方法,文章对几种常规方法进行了研究分析,并以解析几何为基础,代入符号规则,推导出了一种计算角度制造误差影响的新方法。将该方法和其他方法的计算精度进行了对比分析,结果表明:五棱镜的出射光线转角误差仅由五棱镜的90°角制造误差、45°角制造误差以及光线入射角I决定,与两个112.5°角的制造误差无关;出射光线转角误差的大小主要取决于五棱镜的角度制造误差,与光线入射角的关系不大。新方法不受光线入射角以及角度制造误差变化的影响,具有一定的实际工程应用价值。 展开更多

关键词 应用光学 五棱镜 角度制造误差 转角误差

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五棱镜垂直度误差对转向角的影响分析 被引量：3

6

作者 温中凯 雷文平 黄颖 《航天返回与遥感》 CSCD 2019年第1期59-65,共7页

针对五棱镜各面垂直度误差导致出射光线转角误差的情况,文章提出了一种新的研究五棱镜垂直度与转角误差关系的方法。该方法总结了垂直度误差的影响规律,给出了在棱镜4个面垂直度误差、光线入射角及光线入射方向共6个变量同时影响下的转... 针对五棱镜各面垂直度误差导致出射光线转角误差的情况,文章提出了一种新的研究五棱镜垂直度与转角误差关系的方法。该方法总结了垂直度误差的影响规律,给出了在棱镜4个面垂直度误差、光线入射角及光线入射方向共6个变量同时影响下的转角误差计算公式,通过仿真计算给出了应用该公式所产生的误差范围。结果表明:转角误差计算公式所计算的结果在合理误差范围内与真值相吻合,可直接应用于相关工程的计算当中。 展开更多

关键词 垂直度误差 转角误差 误差分析 五棱镜 空间遥感

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五棱镜面形误差对中心入射光线的转向角影响 被引量：1

7

作者 温中凯 徐明明 +1 位作者 张庆君 李爽 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期28-36,共9页

针对五棱镜面形误差引起出射光线转向角误差,进而影响空间光电跟瞄系统多光轴标校精度的问题,提出了一种研究五棱镜面形误差对出射光线转向角影响的新方法。首先,在五棱镜不规则度较小的前提下,利用最佳拟合球面矢高适当简化了五棱镜的... 针对五棱镜面形误差引起出射光线转向角误差,进而影响空间光电跟瞄系统多光轴标校精度的问题,提出了一种研究五棱镜面形误差对出射光线转向角影响的新方法。首先,在五棱镜不规则度较小的前提下,利用最佳拟合球面矢高适当简化了五棱镜的工作面模型,推导出了出射光线转向角计算公式,并将影响出射光线转向角误差的因素限定在了6个非独立随机变量的共同作用上。然后,结合五棱镜的典型应用场景,提出了一种降维分析方法,去除了6个变量间的相互关联,推导出了降维后的转向角误差计算公式。计算结果表明,该公式计算主截面方向和垂直于主截面方向上转向角误差的最大相对误差分别仅为2.14%和0.31%,完全符合精度分析要求。最后,通过试验对五棱镜进行了技术测试,结果表明:主截面方向和垂直于主截面方向上转向角误差的试验测试平均值与降维公式计算结果的偏差分别在±0.25″和±0.15″以内,这是完全可以接受的。因此,提出的简化模型以及降维分析方法均是可行的,为五棱镜面形误差的相关研究提供了一种新的研究思路与分析方法。 展开更多

关键词 五棱镜 面形误差 转向角误差 最佳拟合球面矢高 降维分析

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平行度测试仪原理及其测量精度分析 被引量：22

8

作者 贺和好 叶露 +1 位作者 周兴义 沈湘衡 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期52-56,共5页

平行度测试仪是检测大型光电经纬仪多光轴系统平行度的设备,要求平行度测试仪的精度要达到0.5″。方法是利用一块反射镜和两块五棱镜将一束准直光束分光成两束平行光束,大型经纬仪的两个光学系统分别接收这两束平行光,两束平行光所成像... 平行度测试仪是检测大型光电经纬仪多光轴系统平行度的设备,要求平行度测试仪的精度要达到0.5″。方法是利用一块反射镜和两块五棱镜将一束准直光束分光成两束平行光束,大型经纬仪的两个光学系统分别接收这两束平行光,两束平行光所成像的脱靶量差值即为两光学系统的光轴平行度。利用两个精度为0.1″的自准直平行光管和一块平面反射镜检测平行度测试仪精度。经检测标定后平行度测试仪的精度可达到0.5″,能够很好的满足检测平行度为2″的光学系统的检测。 展开更多

关键词 平行度检测 五棱镜 光电测量系统 光轴平行度

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干涉仪准直系统波前质量检测 被引量：10

9

作者 武旭华 陈磊 肖韶荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期106-110,共5页

为保证干涉仪的测量精度需严格控制其准直光路中平行光束波前质量,以口径150 mm的扩束镜出射波面为测试对象在Zygo干涉仪上设计实验,采用五棱镜扫描法逐条测试扩束镜某一方向上出射波面法线的微小变化量,实现一种精度高而又经济的大口... 为保证干涉仪的测量精度需严格控制其准直光路中平行光束波前质量,以口径150 mm的扩束镜出射波面为测试对象在Zygo干涉仪上设计实验,采用五棱镜扫描法逐条测试扩束镜某一方向上出射波面法线的微小变化量,实现一种精度高而又经济的大口径波面测试。实验结果与Zygo的测试结果相吻合,证实了这种方法的可行性。同时分析了实验装置与环境对测试精度的影响。 展开更多

关键词 波前检测 五棱镜 大口径准直光束 干涉仪 质心算法

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激光平面度仪的研究 被引量：5

10

作者 杨文志 景洪伟 +1 位作者 曹学东 吴时彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S1期144-146,共3页

针对大型环形平面尤其是非连续平面(带孔、有槽、中间有凸台子、中间间断、异形平面)平面度的检测,研制了一种新型测量设备—激光平面度仪。该仪器采用了激器、五棱镜与转台组合产生基准平面,以PSD作为探测器;通过测量被测点与基准面的... 针对大型环形平面尤其是非连续平面(带孔、有槽、中间有凸台子、中间间断、异形平面)平面度的检测,研制了一种新型测量设备—激光平面度仪。该仪器采用了激器、五棱镜与转台组合产生基准平面,以PSD作为探测器;通过测量被测点与基准面的高度差获取平面度数据。该仪器的测量不确度为4.6μm。 展开更多

关键词 平面度 非连续平面 五棱镜 PSD

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超大口径平面反射镜的光学检测(特邀) 被引量：6

11

作者 王孝坤 戚二辉 +5 位作者 胡海翔 苏航 李凌众 王晶 罗霄 张学军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期388-394,共7页

在简要总结了各种检测大口径反射镜难点的基础上,为了实现30 m望远镜(TMT)超大口径第三反射镜的高精度检测,提出了一种融合五棱镜扫描技术和子孔径拼接测试技术的新方法。大口径反射镜分阶段依次进行了五棱镜扫描测试和子孔径拼接检测,... 在简要总结了各种检测大口径反射镜难点的基础上,为了实现30 m望远镜(TMT)超大口径第三反射镜的高精度检测,提出了一种融合五棱镜扫描技术和子孔径拼接测试技术的新方法。大口径反射镜分阶段依次进行了五棱镜扫描测试和子孔径拼接检测,对该技术的基本原理和基础理论进行了分析和研究,制定了检测30 m望远镜第三反射镜(口径为3.5 m×2.5 m)的方案,对其测试流程、五棱镜设计、五棱镜扫描像差拟合、拼接最优化算法等进行了详细分析,并对30 m望远镜第三反射镜的原理镜进行了实验验证,其最终拼接检测面形的均方根值(RMS)和斜率均方根值(slopeRMS)分别为28.676 nm和0.97μrad。 展开更多

关键词 光学检测 超大口径平面反射镜 30 m望远镜 子孔径拼接干涉检测 五棱镜扫描

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大口径平行光管实时检焦系统 被引量：9

12

作者 李响 张晓辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期55-60,共6页

大口径平行光管作为实验室测试和标定必不可少的设备,已经普遍应用于各种光学设备的标定与检测中。但是光管因为震动、温度的梯度变化和空气扰动等影响因素出现离焦现象时,会导致平行光管出射光发散角增大,测量结果可信度降低。针对以... 大口径平行光管作为实验室测试和标定必不可少的设备,已经普遍应用于各种光学设备的标定与检测中。但是光管因为震动、温度的梯度变化和空气扰动等影响因素出现离焦现象时,会导致平行光管出射光发散角增大,测量结果可信度降低。针对以上问题,本文提出了一种利用五棱镜作为光反馈元件的小型焦面监测装置,采用CCD作为图像采集装置,利用软件实现系统离焦量的计算,可对大口径平行光管的焦面进行长时间高精度的监测。经过计算机仿真与试验表明:本系统检焦分辨力可以达到45μm以内。 展开更多

关键词 五棱镜 线阵CCD 实时检焦 大口径平行光管

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折转光管装校方法研究与误差分析 被引量：3

13

作者 张晖 渠婉婉 +1 位作者 何佳融 闫钰锋 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2014年第2期6-9,共4页

针对长距离光线折转后光轴平行性精度较低的问题,提出了一种用于高精度折转光管的装校方法。利用数字光电自准直仪、高精度五棱镜和平面反射镜构成了光管准直光线检测系统,对折转光管进行装校。给出五棱镜光线折转的工作原理、自准直光... 针对长距离光线折转后光轴平行性精度较低的问题,提出了一种用于高精度折转光管的装校方法。利用数字光电自准直仪、高精度五棱镜和平面反射镜构成了光管准直光线检测系统,对折转光管进行装校。给出五棱镜光线折转的工作原理、自准直光路构建方法、光管装校方法和检测过程中可能存在的误差大小以及修正方法。通过实验证明,利用本文提出的方法及装置可使折转光管光轴平行度达到2″,避免了使用大型平面反射镜装校时,因面形因素产生的误差。检测装置简便、灵巧、精度较高。 展开更多

关键词 折转光管 自准直仪 五棱镜 误差修正

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多无限远目标模拟装置光轴共面测试技术研究 被引量：2

14

作者 李明 安志勇 +2 位作者 朱海滨 肖作江 马萄 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2010年第1期26-28,21,共4页

提出一种基于激光准直五棱镜回转扫描和CCD技术的非接触检测方法,通过检测三块立板平面度来实现对多无限远目标模拟装置光轴共面度的高精度非接触测量。给出误差评定方法,同时对仪器精度进行分析,通过实验测得共面度为0.039mm,满足精度... 提出一种基于激光准直五棱镜回转扫描和CCD技术的非接触检测方法,通过检测三块立板平面度来实现对多无限远目标模拟装置光轴共面度的高精度非接触测量。给出误差评定方法,同时对仪器精度进行分析,通过实验测得共面度为0.039mm,满足精度要求。 展开更多

关键词 五棱镜 CCD 激光准直 平面度测试

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一种用于大型光学仪器的自动检焦装置 被引量：1

15

作者 李宇航 谷凤安 李朝鹏 《物理实验》 北大核心 2004年第2期23-25,共3页

介绍了一种小型化的自动检焦装置 ,该装置用 2块小口径五棱镜对径放置在镜筒前 ,用半导体激光器做光源 ,用CCD作为光电转换器件 ,通过测量两光斑在CCD上的移动量 ,从而计算出离焦量 .采用相关法处理数据 ,实现了亚像素测量精度 .实验结... 介绍了一种小型化的自动检焦装置 ,该装置用 2块小口径五棱镜对径放置在镜筒前 ,用半导体激光器做光源 ,用CCD作为光电转换器件 ,通过测量两光斑在CCD上的移动量 ,从而计算出离焦量 .采用相关法处理数据 ,实现了亚像素测量精度 .实验结果表明检焦分辨率力≤ 10 μm . 展开更多

关键词 大口径光学仪器 自动检焦装置 光电转换器件 五棱镜 CCD 离焦量 检焦分辨率 误差分析

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计算机X射线激光扫描仪设计及分析 被引量：1

16

作者 郑猛 邵双运 +1 位作者 冯其波 邬代军 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期58-63,共6页

针对X射线工业检测,设计了一种适合于计算机X射线扫描仪的新型激光扫描系统。用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂以取代Fθ镜头,利用影像板的柔性成圆弧形进片。同时扫描臂又用做接收器件来收集激发出的荧光,使系统性能提高,结构简单。根... 针对X射线工业检测,设计了一种适合于计算机X射线扫描仪的新型激光扫描系统。用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂以取代Fθ镜头,利用影像板的柔性成圆弧形进片。同时扫描臂又用做接收器件来收集激发出的荧光,使系统性能提高,结构简单。根据进片方案,确定了扫描仪的系统控制方法,给出了控制过程时序图。计算了当五角棱镜存在安置误差时,对系统分辨率的影响,表明了设计的激光扫描系统具有一定的容差性和实用性。用实验验证了所设计制造的扫描仪的性能,结果显示图像具有良好的视觉效果,能够满足工业检测要求。 展开更多

关键词 激光扫描系统 控制系统 五角棱镜 扫描臂 影像板

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“三面镜”法及其在高精度光束平行性检测中的应用 被引量：2

17

作者 赵仲明 李润顺 +1 位作者 王彬 左保军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期94-96,共3页

针对高精度光束平行性检测中存在的问题，提出了一种新的检测方法。并且成功地实现了大口径高精度空间光束平行性的检测。测量误差小于１秒。

关键词 光束平行性 五棱镜 三面镜法 检测 光管

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一种大型望远系统波前检测的方法 被引量：1

18

作者 张维 曹益平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期205-209,共5页

对传统S-H波前检测方法进行了改进的基础上,设计了一套适应于大型望远系统的波前检测方案。利用五角棱镜光束转向系统形成大型望远系统各子孔径准参考光束,实现依次扫描各子孔径;并用改进的S-H波前传感器实现依次探测各子孔径的波前。... 对传统S-H波前检测方法进行了改进的基础上,设计了一套适应于大型望远系统的波前检测方案。利用五角棱镜光束转向系统形成大型望远系统各子孔径准参考光束,实现依次扫描各子孔径;并用改进的S-H波前传感器实现依次探测各子孔径的波前。理论分析证明了由五角棱镜的制造误差和运动误差引起的波前倾斜误差在微变情况下,可通过波前修正方法予以修正,可有效地再现出望远系统自身波前误差。该方案可适用于大口径望远系统的波前检测。 展开更多

关键词 大型望远系统 波前检测 五角棱镜 误差修正 子孔径

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